Come funziona un inceneritore di nuova generazione

I rifiuti non riciclabili vengono conferiti all’inceneritore e scaricati nella vasca di raccolta e miscelazione. Da lì vengono caricati nelle caldaie delle tre linee di combustione, la cui temperatura è regolata a oltre 1.000 gradi, per l’ossidazione completa dei rifiuti. Il calore prodotto dalla combustione genera vapore ad alta pressione, che viene immesso in un turbogeneratore per la produzione di energia elettrica e, successivamente,  utilizzato per scaldare l’acqua che alimenta la rete del teleriscaldamento della città. Ogni linea di combustione ha un trattamento fumi dedicato. Già nella camera di combustione i fumi vengono trattati con ammoniaca, per abbattere gli ossidi di azoto. Successivamente passano attraverso un sistema catalitico per l’ulteriore riduzione degli ossidi di azoto e di ammoniaca. In uscita dal circuito della caldaia, arrivano a un sistema di depurazione e filtrazione, che trattiene i microinquinanti, tra cui metalli pesanti, diossine e furani. I fumi depurati passano attraverso filtri a maniche, che trattengono tutte le polveri in sospensione, e quindi convogliati al camino.

Ecco come funziona un termovalorizzatore per l’incenerimento dei rifiuti solidi urbani nella sintesi estrema che si ricava dalla lettura del “Libro bianco” redatto dal gruppo di lavoro dei Politecnici di Milano e Torino e dell’Università di Trento nel settembre 2020, il documento più avanzato di studio e analisi sul tema.

Ed è esattamente lo stesso ciclo produttivo che avrebbe il termovalorizzatore a cui pensa il sindaco di Roma Roberto Gualtieri per adottarlo nella Capitale. Con il risultato di ottenere “energia elettrica e termica prodotta, benefici ambientali per le emissioni evitate e per la riduzione di combustibili fossili” con un bilancio ambientale positivo rispetto al conferimento dei rifiuti in discarica. E con la capacità di smaltirne 600 mila tonnellate l’anno sul modello del termovalorizzatore di Copenaghen, che è il più avanzato in Europa.

Due le conclusioni, che possono fungere anche da premessa o presupposto alla sua adozione: “È scientificamente riconosciuto che le preoccupazioni sui potenziali effetti sulla salute degli inceneritori riconducibili a inquinanti potenzialmente presenti nelle emissioni, quali metalli pesanti, diossine e furani, sono da ricondurre a impianti di vecchia generazione e a tecniche di gestione utilizzate prima della seconda metà degli anni Novanta” ma “un impianto di incenerimento ben progettato e correttamente gestito, soprattutto se di recente concezione, emette quantità relativamente modeste di inquinanti e contribuisce poco alle concentrazioni ambientali.

Pertanto, non si ha evidenza che comporti un rischio reale e sostanziale per la salute”, sostiene sempre il Libro bianco a cura di Utilitalia, la Federazione delle imprese di acqua, energia e ambiente, perché gli “impianti di nuova generazione” emettono “quantità relativamente modeste di inquinanti”. E precisamente: lo 0,03% delle Pm10, lo 0,007% degli Idrocarburi Policiclici Aromatici e lo 0,2% di diossine e furani mentre le combustioni commerciali e residenziali emettono per ogni voce il 53,8%, il 78,1% e il 37,5%.

I termovalorizzatori in Italia

In Italia ci sono 37 termovalorizzatori che si trovano in prevalenza al Nord (26 impianti, 13 in Lombardia e 7 in Emilia Romagna) che nel 2020 hanno trattato complessivamente circa 2,8 milioni di tonnellate di rifiuti urbani che rappresentano il 74,5% di quelli inceneriti al Nord mentre al Centro e al Sud sono in funzione 5 e 6 impianti che rispettivamente hanno lavorato oltre 532 mila tonnellate e più di un milione di tonnellate di rifiuti urbani.

Un confronto con l’estero mette in evidenza subito la disparità: 126 sono gli impianti della Francia e 96 quelli attivi in Germania secondo il Rapporto di Utilitalia su dati Ispra, l’Istituto per la protezione e la ricerca ambientale che fa capo al ministero della Transizione ecologica. Mentre complessivamente in Europa sono 492 gli impianti di recupero energetico e più di mille quelli progettati o in costruzione nel mondo.

Ancora nel “Libro bianco” sull’incenerimento si spiega che all’interno dei termovalorizzatori in funzione in Italia sono state trattate 5,5 milioni di tonnellate di rifiuti speciali da urbani che hanno prodotto 4,6 milioni di Mwh di energia elettrica e 2,2 milioni di Mwh di energia termica, la quale – rinnovabile al 51% - è in grado di soddisfare il bisogno di 2,8 milioni di famiglie.

Il caso di Copenaghen

Il caso di Copenaghen è emblematico. Inaugurato nel 2017, l’impianto di Amager Bakke, nei pressi della capitale danese, è stato riconosciuto da subito come uno dei migliori in Europa per efficienza energetica, capacità di trattamento dei rifiuti e attenzione per l’ambiente ma anche in termini di impatto e resa visiva e di accettazione da parte della comunità dei cittadini. Il termovalorizzatore è di 41 mila mq, ma tutt’intorno si estende un centro ricreativo urbano e un polo di educazione ambientali, una pista da sci di 9 mila mq per una lunghezza di 400 metri e un dislivello di 85 in materiale plastico di produzione italiana. Un vero modello di sostenibilità.

L’impianto di Amager Bakke, è stato realizzato da Amager Resource Centre (la società intercomunale di risorse di proprietà di cinque comuni dell’area metropolitana di Copenaghen) come un passo importante per soddisfare la domanda futura fornendo elettricità a basse emissioni di carbonio a 550.000 persone e teleriscaldamento a 150.000 famiglie.

Sotto la pista da sci, i forni e le turbine trasformano 440.000 tonnellate di rifiuti all’anno in energia pulita sufficiente a fornire elettricità e teleriscaldamento per 150.000 abitazioni. Il termovalorizzatore ha due caldaie a grata, ciascuna di capacità pari a 35 ton/h e carico termico nominale di 112 MW, due linee di depurazione fumi a umido con condensazione del vapore acqueo e una turbina da 67 MWe.

La configurazione scelta garantisce il massimo recupero di energia elettrica e termica, sopportando variazioni consistenti nella composizione del rifiuto conferito: vapore prodotto ad alta temperatura e pressione (440°C/70 bar, con possibilità di aumentare la temperatura fino a 480°C), ridotto eccesso d’aria (da cui una concentrazione di O2 nei fumi secchi pari al 6%), SCR front-end (ad alta temperatura), turbina a vapore con rendimento isentropico e numero di pale elevati.

Nuova generazione di inceneritori

Inoltre, il sistema di condensazione del vapore dei fumi in due step permette di recuperare il calore di condensazione, incrementando di circa 20 punti percentuali il recupero di energia, da cui un rendimento complessivo di 107%: il primo passaggio raffredda i gas mediante uno scambiatore di calore posto sulla linea di ritorno del teleriscaldamento, recuperando 10 MW di calore per ciascuna linea, mentre nel secondo una pompa di calore ad assorbimento ne abbassa la temperatura fino a 20-30°C, aggiungendo altri 15 MW per caldaia al teleriscaldamento. L’elevato grado di flessibilità operativa è garantito dalla connessione a due distretti della rete di teleriscaldamento di Copenhagen.

In conclusione, si legge ancora nel “Libro bianco”, la verità è che gli impianti davvero obsoleti, quelli cui si riferiscono “gli studi condotti in periodi di riferimento antecedenti il 1996”, erano gli “inceneritori di vecchia generazione”, qualcuno anche “mal gestito e pertanto in alcuni casi caratterizzati da elevati livelli di emissione”. E quel tipo di impianti ha aumentato il rischio di tumori allo stomaco, al colon, al fegato e ai polmoni.

Mentre invece il discorso che riguarda gli inceneritori costruiti negli ultimi vent’anni è completamente diverso. Questi impianti di nuova generazione emettono, secondo lo studio, “quantità relativamente modeste di inquinanti”. E precisamente: lo 0,03% delle Pm10, lo 0,007% degli Idrocarburi Policiclici Aromatici e lo 0,2% di diossine e furani (le combustioni commerciali e residenziali emettono per ogni voce il 53,8%, il 78,1% e il 37,5%.

Da Copenaghen a Roma, il passo potrebbe essere breve. Oltreché sicuro. Si tratta di trovare il sito più adatto, ma Amager Bakke, meglio conosciuto anche come Copenhill, si trova a dieci minuti di auto dal centro città.